식물의 흡수를 통한 공기오염물질 제거는 생육 상태에 따라 그 효과가 달라진다. 실내에서 토양수분의 공급은 식물의 생 육을 위한 기본적인 관리 사항이다. 따라서 본 연구는 토양수 분함량에 따른 생리적 반응이 가스상 공기오염물질인 톨루엔 저감에 미치는 영향을 구명하고, 최적의 생육과 공기 정화 효 과를 위한 적정 토양수분함량을 찾고자 수행하였다. 이를 위 해 스파티필름과 파키라를 사용하여 40일 동안의 평균 토양 수분함량을 25%, 20%, 15%, 10%로 처리한 후 양자수율, 광 합성률, 기공전도도, 증산량 등 생리적 지수와 엽면적당 톨루 엔 저감량을 측정하였다. 그 결과 스파티필름은 토양수분함량 을 20~25%로 관리할 때 생육이 양호하고 최적의 톨루엔 저 감 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 10% 이하 건조에 대한 주의가 요구된다. 반면 파키라는 토양수분함량 20% 이 하 처리구에서 톨루엔 저감량이 증가하였으나 10% 처리구에 서 생장량이 저하될 가능성이 있으므로, 공기 정화와 생육을 위한 최적 토양수분함량은 15~20% 범위이며, 25% 이상으로 장기간 유지하는 것은 과습을 유발할 가능성이 있는 것으로 판단된다.

Economical radioactive soil treatment technology is essential to safely and efficiently treat of high-concentration radioactive areas and contaminated sites during operation of nuclear power plants at home and abroad. This study is to determine the performance of BERAD (Beautiful Environmental construction’s RAdioactive soil Decontamination system) before applying magnetic nanoparticles and adsorbents developed by the KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) which will be used in the national funded project to a large-capacity radioactive soil decontamination system. BERAD uses Soil Washing Process by US EPA (402-R-007-004 (2007)) and can decontaminate 0.5 tons of radioactive soil per hour through water washing and/or chemical washing with particle size separation. When contaminated soil is input to BERAD, the soil is selected and washed, and after going through a rinse stage and particle size separation stage, it discharges decontaminated soil separated by sludge of less than 0.075 mm. In this experiment, the concentrations of four general isotopes (A, B, C, and D which are important radioisotopes when soil is contaminated by them.) were analyzed by using ICP-MS to compare before and after decontamination by BERAD. Since BERAD is the commercial-scale pilot system that decontaminates relatively large amount of soil, so it is difficult to test using radioactive isotopes. So important general elements such as A, B, C, and D in soil were analyzed. In the study, BERAD decontaminated soil by using water washing. And the particle size of soil was divided into a total of six particle size sections with five sieves: 4 mm, 2 mm, 0.850 mm, 0.212 mm, and 0.075 mm. Concentrations of A, B, C, and D in the soil particles larger than 4 mm are almost the lowest regardless of before and after decontamination by BERAD. For soil particles less than 4 mm, the concentrations of C and D decreased constantly after BERAD decontamination. On the other hand, the decontamination efficiency of A and B decreased as the soil particle became smaller, but the concentrations of A and B increased for the soil particle below 0.075 mm. As a result, decontamination efficiency of one cycle using BERAD for all nuclides in soil particles between 4 mm and 0.075 mm is about 45% to 65 %.

Yellow-fleshed "Sweet Gold" kiwifruit on Jeju Island were studied to examine how irrigation and soil moisture control affected changes in photosynthetic traits and fruit quality during fruit maturation (120 to 170 days after full bloom). Concerning photosynthetic characteristics, the photosynthetic rate decreased by 10-19%, stomatal conductance by 24-47%, and transpiration rate by 8-25%, when compared to conventional irrigation, as irrigation was reduced and soil moisture content decreased. Fruit weight showed a tendency to increase until harvest, and while a lower soil moisture content led to a less pronounced increase in fruit weight, this difference was not statistically significant. The dry matter rate exhibited a similar trend to the change in fruit weight. Sugar content demonstrated a continuous increase after 130 days, with lower irrigation amounts resulting in higher levels of sugar content due to decreased soil moisture. The Hue value (h°) exhibited a continuous decrease after 140 days from full bloom, correlating with declining soil moisture content. After 130 days from full bloom, soluble sugar content increased rapidly while starch content gradually decreased after 150 days from full bloom. However, with conventional irrigation, the increase in soluble sugar content tended to be less noticeable. This study confirmed that in yellow-fleshed ‘Sweet Gold’ kiwifruit, managing irrigation and soil moisture reduction during the ripening period can lead to decreased fruit weight but increased dry matter, sugar content, and expression of flesh color, ultimately enhancing fruit quality and expediting ripening.

Long-term evolution of the surface environments can affect the safety of deep geological disposal. Therefore, it is important to understand the water balance components constituting the water cycle among atmosphere, surface, and subsurface. In Finand, the surface and near-surface hydrological model (SHYD) was developed to calculate the water balance of Olkiluoto Island. Through the intensive site investigations, the data sets as input for the site scale model in present-day conditions have been collected such as transpiration and meteorological data. In this study, weighing lysimeter method was selected to quantify small-scale soil water balance of the vadose zone in the UNsaturated zone In-situ Test facility (UNIT) around KAERI Underground Research Tunnel. Hydrological components such as precipitation, evapotranspiration (ET) and leachate were derived from water balance analysis on the lysimeter measurements in UNIT. Among the hydrological components, actual ET accounts for more than 50% of the annual precipitaion, and thus plays an important role on predicting the hydrological evolution in the future. In this context, actual ET measured from the weighing lysimeter was compared with potential ET estimated from meteorological data using FAO-56 Penman-Monteith method.

최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센 싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면 서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많 이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용 하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활 용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있 는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡 선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정 식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성 이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수 치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모 든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사 에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수 분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09－0.17m3·m-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용 하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정 밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지 에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수 분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.

The purpose of this study was to effectively purify U-contaminated soil-washing effluent using a precipitation/distillation process, reuse the purified water, and self-dispose of the generated solid. The U ions in the effluent were easily removed as sediments by neutralization, and the metal sediments and suspended soils were flocculated–precipitated by polyacrylamide (PAM). The precipitate generated through the flocculation–precipitation process was completely separated into solid–liquid phases by membrane filtration (pore size < 45 μm), and Ca2+ and Mg2+ ions remaining in the effluent were removed by distillation. Even if neutralized or distilled effluent was reused for soil washing, soil decontamination performance was maintained. PAM, an organic component of the filter cake, was successfully removed by thermal decomposition without loss of metal deposits including U. The uranium concentration of the residual solids after distillation is confirmed to be less than 1 Bq·g−1, so it is expected that the self-disposal of the residual solids is possible. Therefore, the treatment method of U-contaminated soil-washing effluent using the precipitation/distillation process presented in this study can be used to effectively treat the washing waste of U-contaminated soil and self-dispose of the generated solids.

국내 자생식물은 관상적가치 뿐만 아니라 환경 적응력도 뛰어나므로 정원 식물로 활용가능하다. 토양의 적절한 용적수 분함량(volumetric water content, VWC)에 대한 연구가 이루어져 왔지만, 환경적 요인이 통제되는 온실 환경 조건에서 수행되는 경우가 많았다. 정원 식재를 고려할 때 빈번한 강우가 발생하는 실외 조건에서 자동 관수 시스템 연구가 진행될 필요가 있다. 본 연구는 노지 환경에서 너도개미자리, 벼룩이 울타리 및 산괴불주머니의 생장에 적합한 VWC를 조사하는 것을 목표로 하고 있다. 실험에 사용한 토양은 자연풍화 마사토를 이용했으며, FDR 방식의 토양 수분 센서 및 데이터로거를 사용하여 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 m3∙m-3 수준의 VWC를 유지시켰다. 벼룩이울타리는 VWC 처리간에 생장 및 항산화 효소 활성에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 단지 토양 수분 함량이 가장 높았던 VWC 0.30 m3∙m-3 처리에서 생존율이 낮았다. 물 사용 효율을 고려하면 벼룩이울타리는 VWC 0.15‒ 0.20 m3∙m-3 수준이 재배에 적합하다고 판단된다. 너도개미자리는 VWC 조건이 낮을수록 생장량이 높았다. 실외의 빈번한 강우로 인해 관수가 거의 이루어지지 않았던 VWC 0.15 m3∙ m-3 처리에서도 식물 부피 및 생존율이 높았다. 산괴불주머니는 초장, 줄기 수, 측지 수, 생물중 및 건물중이 VWC 0.25 m3∙ m-3 처리에서 가장 높았다. 종합하면, 너도개미자리는 VWC 가 낮은 환경에서도 관리가 가능한 식물종이며 벼룩이울타리 와 산괴불주머니는 너도개미자리보다 VWC를 높게 유지하되 과도한 수분 공급은 피해야할 것이다.

물 유거(Run-off)에 따른 토양유실량을 자동정량하고자 ISCO 6712 수질환경 종합측정장치를 이용하여 토양유실량 추정장치를 고안하였고, 이 장치를 통해 실시간으로 유실되는 토양량을 추정할 수 있었다. 토양유실량 추정장치는 ISCO 6712 장치에 수위계(ISCO 730), 우량계(ISCO 674) 그리고 흙탕물을 받는 저수조 내에 층위 별로 흙탕물을 자동으로 채취할 수 있는 시설을 추가하였다. 1 × 5 m2 크기, 경사 15 %의 라이시미터(lysimeter) 내 석비레(Saprolite) 토양에 옥수수를 심어 실험한 결과 2017년 1회 강우량 161.3 ㎜의 강우사상에서는 실측 토양유실량의 85.1%, 82.6 ㎜ 강우사상에서는 101.7 %의 토양량을 추정하였다.

원자력발전소를 운영하게 되면 사용후핵연료와 같은 고준위방사성폐기물이 필연적으로 발생한다. 이러한 고준위방사성폐 기물을 처분하기 위해 심층처분방식이 가장 적합한 대안으로 알려져 있으며 고준위방사성폐기물은 공학적방벽과 천연방벽에 둘러 쌓여 지하 500~1,000 m 깊이의 심지층에 처분된다. 이 중 압축 벤토나이트 완충재는 공학적방벽의 가장 중요한 구성요소이다. 완충재는 처분용기와 자연 암반 사이에 위치해 있기에 주변 지하수 흐름으로부터 처분용기를 보호하고 처분 용기로부터 핵종이 유출되는 것을 저지하는 역할을 한다. 주변 지하수 흐름으로 인한 완충재의 불포화 함수특성 규명은 전체 공학적방벽의 성능을 평가하는데 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실내 시험을 수행하여 국내 압축 벤토나이트 완충재의 건조밀도, 구속조건 여부, 그리고 건조 및 포화 이력에 따른 압축 벤토나이트 완충재의 함수특성곡선을 도출하여 분석하였다. 구속 조건하에서 건조밀도에 따른 함수특성곡선은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 비구속 조건이 구 속 조건에 비해 보다 큰 수분흡입력을 나타냈으며, 아울러 포화 과정보다 건조 과정에서 보다 큰 수분흡인력이 측정되었다.

The present study aimed to investigate the change in the morphological and physiological characteristics within sesame plant when subjected by regulating water levels. The experiment was conducted at ground water level(GWL) 0, 20, and 40 cm in a paddy field soil. The results showed that sesame growth characteristics, such as shoot length, stem thickness, leaf length, and leaf width were significantly higher in sesame at GWL 0 cm at 10 days after treatment(DAT) and 20 DAT than in those grown at a GWL of 40 cm. The shoot length and stem thickness of sesame grown at a GWL of 20 cm was significantly higher than those grown at a GWL of 40 at 10 DAT. The chlorophyll content was significantly lower in plants grown at a GWL 40 cm at 10 and 20 DAT over sesame grown in GWL of 0 and 20 cm. The stomatal conductance remained consistent in all the GWL at overall time period. Moreover, the Ca content of sesame was reduced in both GWL 40 cm and 20 cm at 10 DAT and 20 DAT as compared to GWL 0 cm. The K content was increased at 10 DAT but was reduced at 20 DAT at both GWL 20 cm and GWL 40 cm over plant grown at GWL 0 cm. Likewise, the P content was decreased at 10 DAT in both GWL 20 and GWL 40 cm but was significantly increased at 20 DAT in GWL 20 cm as compared to plant at GWL 0 cm. Since the experimental soil is paddy field soil these results helps to understand the efficiency of sesame to tolerate the different stress levels of soil moisture. Therefore, these research may help to predict the appropriate level of irrigation to be provided at different time period for the sesame if it is grown in rice field as a commercial crops.

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/ plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수 량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며(r2=0.999), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x − 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화 탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양 수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산 되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 6.5μmol·m-2·s-1 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구 (500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 r2=0.913로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식 초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연 되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

In this study, the land use is analyzed by using the SWMM-LID (Low Impact Development) program to minimize the environmental damage caused by the development. In order to effectively utilize pre - development hydrological conditions, we analyzed the land use of existing industrial complex. The study areas selected were a completed industrial complex and an ongoing industrial complex in order to effectively identify the characteristics of the industrial complex and the water circulation system. Numerical simulation used SWMM-LID to enable quantitative hydrological impact assessment of penetration, storage facilities and LID planning elements. In the case of natural conditions, the infiltration amount was 16.3% and 1.5% of the total rainfall at B, C point, respectively. However, after applying the existing land use plan, the infiltration amount at point B was 12.1% and at point C was 3.9 %. In the case of point B, the amount of infiltration decreased due to the development of greenery as an impervious site. On the other hand, the amount of infiltration at point C increased as the existing industrial complex was replaced by greenery. Therefore, high infiltration amount can be secured when land use plan is redeveloped in green areas or parks in areas where the permeability coefficient is high according to the ground conditions in the complex. Two types of bio-polymer soil were developed to increase the LID effect and were tested to compare typical soil with these bio-polymer soils.

The efficacy of the natural amendments in improving physical condition as well as waterretention characteristics of the growing media in pot culture was studied on seven different mixratio of growing media applied to soil. Growing media was prepared from peat, perlite, pruningwaste, pulp(3:1:3:3(w/w/w/w)). Growth substrates were prepared by mixing growing media at therates of 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 100% with soil at 100%, 90%, 80%, 70%, 60%,50% and 0%, respectively. The bulk density tended to decreased with increasing growing mediaproportions. The particle density was lowest(0.6 g/cm3) in sole growing media treatment and theporosity of all the soil mixed growing media(63.2~83.3%) was significantly higher than that ofthe soil as sole medium(60.7%). The water content was lowest in sole soil treatment(5.1%) andgrowing media as sole medium(57.8%) was the closely ideal range for pot culture(>60%). Although substrates were varying water to the atmosphere at similar rates which retained waterfor longer, growing media as sole still remain constant on high water content. It was confirmedthat strongly correlated between bulk density and water retentivity(correlation-0.85).

복숭아 ‘미홍’ 품종의 토양 수분 스트레스에 의해 나타나는 지상부의 생리적 반응을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 잎의 변색, 위조, 낙엽의 순서로 침수와 무관수에 의해 반응이 나타났으며 가지의 기부에서 시작 되어 선단부로 확대되었다. 가지의 길이 및 직경 생장이 두 처리구에서 모두 감소되었고 침수에 의한 낙엽이 심하게 발생되었다. 침수에 의해 뿌리의 수분 흡수와 잎의 광합성과 호흡이 감소되었다. 잎의 엽록소가 두 처리구에서 모두 감소되었다. 침수처리구에서는 육안으로 변화가 없던 잎에서도 엽록소가 감소한 것이 해부학적으로 관찰되었다. 전분은 침수와 무관수에서 모두 감소되었고 탄수화물은 침수처리구의 뿌리에서 감소되었다. 침수는 수분의 흡수나 이동이 불량해지고, 광합성능력의 감소와 낙엽이 발생되었다. 결국 저장양분이 부족해져 고사되거나 내한성 약화로 저온피해의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 복숭아 재배에서 수분 스트레스에 의한 피해를 방지하기 위해 관수에 유의하고 배수시설을 설치하여 토양조건을 개선하는 것이 요구된다.

This experiment was conducted to establish proper irrigation method for water spinach, subtropical vegetable in plastic film house soils to prepare to future global warming of the Korean peninsula. The evaluation of irrigation with 4 different levels as −20, −40, −50 kPa as a starting point(water potential) were compared to –33 kPa as control. All treatments were ended when water potential reached at –10 kPa respectively. The amount of irrigated water, N content, plant growth and fresh yield were investigated. As a result, water potential was correlated positively with irrigation starting point in cultivation period and irrigation times, but the amount water irrigated per time, N content of harvested plant, fresh and dry yield showed negative correlation. The contents of crude protein, P, K, Ca, Fe of harvested part were most high in –50 kPa treatment. We concluded that –50 kPa was optimal irrigation starting point for water spinach cultivation in unheating plastic film house.